{"id":11406,"date":"2022-03-25T10:06:54","date_gmt":"2022-03-25T10:06:54","guid":{"rendered":"https:\/\/cyber-valley.de\/news\/das-tempo-des-wandels-erkennen\/"},"modified":"2026-07-15T14:44:47","modified_gmt":"2026-07-15T14:44:47","slug":"das-tempo-des-wandels-erkennen","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/cyber-valley.de\/de\/news\/das-tempo-des-wandels-erkennen\/","title":{"rendered":"Das Tempo des Wandels erkennen"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Ein internationales Forschungsteam aus T\u00fcbingen und Cold Spring Harbor (New York) hat eine bahnbrechende Methode gefunden, mit der das typische Tempo von Ver\u00e4nderungen bestimmt werden kann. Die neue Methode vermeidet bisherige systematische Fehler bei der Sch\u00e4tzung von Zeitskalen, z. B. bei der neuronalen Aktivit\u00e4t im Gehirn. Die Ergebnisse werden jetzt in der Fachzeitschrift Nature Computational Science ver\u00f6ffentlicht. In ersten Anwendungen auf neuronale Aufzeichnungen aus der Sehrinde beweist sich die Methode als ein leistungsf\u00e4higes Instrument f\u00fcr die Neurowissenschaften und viele andere Disziplinen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Jeder Prozess in der Natur hat sein eigenes Tempo: Neuronen brauchen Millisekunden f\u00fcr ihren Signalaustausch, demografischer Wandel geschieht \u00fcber Jahre hinweg, und Klimawandel ist eine Frage von Jahrzehnten oder sogar Jahrhunderten. Den Zeitraum, den ein Prozess typischerweise f\u00fcr eine \u00c4nderung braucht, nennt man seine Zeitskala, und um die Zeitskala zu begreifen ist ein tiefes Verst\u00e4ndnis vom Prozess selbst n\u00f6tig.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Wie lange dauert Ver\u00e4nderung typischerweise?<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">In der Wissenschaft der Statistik ist diese Idee der Zeitskala sehr pr\u00e4zise gefasst. Um beim Beispiel der neuronalen Prozesse zu bleiben: der Zustand des Gehirns zum jetzigen Zeitpunkt ist abh\u00e4ngig von seinem Zustand vor einer Weile. Wie stark dieser Einfluss ist, dr\u00fcckt sich in der zeitlichen Korrelation aus. Diese Korrelation nimmt im Laufe der Zeit ab: je mehr Zeit verstrichen ist, desto schw\u00e4cher die Abh\u00e4ngigkeit. Genau das ist die Zeitskala: eine Zahl, die beschreibt, wie schnell die Korrelation typischerweise abnimmt, wie schnell also das Gehirn seinen fr\u00fcheren Zustand vergisst.<br\/>\nIn der Praxis kann es schwierig sein, Zeitskalen aus empirischen Daten zu bestimmen. Normalerweise berechnet man, wie sehr die gemessene Gehirnaktivit\u00e4t zu verschiedenen Zeitpunkten korreliert und bestimmt aus dieser abnehmenden Abh\u00e4ngigkeit die Zeitskala.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Den Kuchen nachbacken, um seinen Zuckergehalt zu bestimmen<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201eLeider ist diese Art Zeitskalenmessung fehlerhaft und kann zu irref\u00fchrenden Ergebnissen f\u00fchren\u201c, erkl\u00e4rt <a rel=\"noopener\" href=\"https:\/\/uni-tuebingen.de\/fakultaeten\/mathematisch-naturwissenschaftliche-fakultaet\/fachbereiche\/informatik\/lehrstuehle\/self-organization-and-optimality-in-neuronal-networks\/people\/roxana-zeraati\/\" target=\"_blank\">Roxana Zeraati<\/a>, Forscherin an der Universit\u00e4t T\u00fcbingen und am Max-Planck-Institut f\u00fcr biologische Kybernetik. \u201eDas Problem ist, dass die empirischen Daten immer nur \u00fcber endliche (oft kurze) Zeit hinweg erhoben werden. Daher wird die durchschnittliche Abh\u00e4ngigkeit von Vorkommnissen zu verschiedenen Zeitpunkten systematisch untersch\u00e4tzt.\u201d Zeraati betont, wie wichtig es ist, Zeitskalen korrekt zu messen: \u201eViele neurowissenschaftlichen Ergebnisse beruhen auf pr\u00e4zisen Sch\u00e4tzungen von Zeitskalen. Um nur ein Beispiel zu nennen: Wir glauben, dass abweichende Zeitskalen mit Autismus in Verbindung stehen. Aber man war sich bislang nicht dar\u00fcber im Klaren, dass die Zeitskalen m\u00f6glicherweise falsch gesch\u00e4tzt werden.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Daher entwickelten Zeraati und ihre Kolleginnen eine neuartige Idee zur Ermittlung von Zeitskalen: Die Forscherinnen schlagen vor, mit Hilfe eines Computermodells neue, k\u00fcnstliche Daten zu erzeugen, die den empirischen Daten genau entsprechen. Anna Levina, die als Juniorprofessorin in T\u00fcbingen Zeraatis Doktorarbeit betreut, erl\u00e4utert die Methode anhand einer einfachen Analogie: \u201eWenn Sie Schwierigkeiten haben, den Zuckergehalt im Kuchen Ihrer Gro\u00dfmutter chemisch zu bestimmen \u2013 vielleicht weil die Glasur in den Kuchen gesickert ist und die Messungen verf\u00e4lscht \u2013 k\u00f6nnen Sie stattdessen den Kuchen in mehreren Varianten mit unterschiedlichem Zuckergehalt nachbacken. Der Kuchen, der dem Original am n\u00e4chsten kommt, gibt dann Aufschluss dar\u00fcber, wie viel Zucker im Kuchen der Gro\u00dfmutter war, eben weil Sie ja wissen, wie viel Zucker Sie f\u00fcr Ihre eigenen Kuchen verwendet haben.\u201c<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Untersuchungen des Ged\u00e4chtnisses<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Wissenschaftlerinnen testeten anschlie\u00dfend ihre neue Methode an neuronalen Daten aus der Sehrinde, die f\u00fcr eine fr\u00fchere Studie aufgenommen worden waren. \u201eWir fragten uns, ob spontane Fluktuationen der neuronalen Aktivit\u00e4t von einer einzigen Zeitskala bestimmt werden oder ob der beobachtbare Prozess vielleicht die Summe mehrerer Prozesse mit unterschiedlichen Zeitskalen ist\u201c, sagt Levina. \u201eIn diesem speziellen Fall sahen wir, dass zwei verschiedene intrinsische Zeitskalen in den Prozess im Gehirn involviert waren \u2013 so etwas konnte noch nie zuvor beobachtet werden.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Zeraati erg\u00e4nzt: \u201eAuf \u00e4hnliche Weise k\u00f6nnen wir fast jeden intrinsischen Prozess im Gehirn analysieren, zum Beispiel, wie sich Neuronen an die Vergangenheit erinnern. Das macht unsere neue Sch\u00e4tzmethode zu einem unglaublich wertvollen Werkzeug f\u00fcr Neurowissenschaften und andere Disziplinen.\u201c<\/p>\n","protected":false},"featured_media":11757,"parent":0,"template":"","meta":{"_acf_changed":false},"cv-tag":[],"location":[],"network-role":[],"news-category":[362],"user-group":[245],"class_list":["post-11406","news","type-news","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","news-category-press-release","user-group-researcher"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v28.7 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Das Tempo des Wandels erkennen - Cyber Valley<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/cyber-valley.de\/de\/news\/das-tempo-des-wandels-erkennen\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Das Tempo des Wandels erkennen - Cyber Valley\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Ein internationales Forschungsteam aus T\u00fcbingen und Cold Spring Harbor (New York) hat eine bahnbrechende Methode gefunden, mit der das typische Tempo von Ver\u00e4nderungen bestimmt werden kann. 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